【国际时事】研究团队开发出可增强大功率设备的超宽带隙半导体

        印度理工学院Guwahati分校的研究人员开发出一种能在高温下高效工作的超宽带隙半导体，有望提高大功率电子系统的性能。

        印度理工学院（IIT）-Guwahati分校的研究团队与印度理工学院Mandi分校（IIT-Mandi），奥地利维也纳工业大学（TU Wien）的人员合作，开发出一种高质量超宽带隙半导体（UWBGS），可在高达 200 摄氏度的超高温条件下高效工作，这是大功率电子学领域的一项重大进展。这项突破性创新得到了科技部科学与工程研究委员会（SERB）的资助，有望从根本上提高电动汽车、高压输电、牵引系统和工业自动化等广泛应用中的电力电子系统的性能。

革新电力电子

        电力电子系统是将可再生和不可再生资源中的电能转换成终端用户可以使用的形式所不可或缺的。然而，这些系统经常会出现能量损失。特别是在高功率级时，这些系统中常用的氮化镓和碳化硅等传统材料在成本和效率方面存在局限性。

        由助理教授Ankush Bag领导的研究小组对氧化镓半导体进行了优化，并通过添加锡增强了其导电性，从而创造出了一种卓越的 UWBGS。这种材料包括金刚石和镓，是宽带隙半导体的一个子集，以提高电力电子系统的性能而闻名。

成本效益和高效性

        该团队的创新还在成本效益和热性能方面取得了重大进展。传统上，氧化镓衬底用于制备氧化镓薄膜。然而，研究人员创新性地在蓝宝石衬底上制备了氧化镓薄膜，这更加成本效益，并提供了更好的热性能。

应用与影响

        这项研究的发现已经发表在《Journal of IEEE Transactions on Electron Devices》和《Thin Solid Films》，预计将在可再生能源和电动车领域带来广泛影响。新的UWBGS材料可能会给这些领域带来革命性的变化，提高效率，减少能量损失，并为更可持续和高效的能源系统铺平道路。